In seiner Kolumne beleuchtet Philip Berger, Leiter der Anwendungstechnik bei Robert Bürkle GmbH, ein Thema, das für viele Unternehmen in der Holz- und Möbelindustrie immer wichtiger wird: 𝐖𝐢𝐞 𝐥𝐚𝐬𝐬𝐞𝐧 𝐬𝐢𝐜𝐡 𝐏𝐫𝐨𝐝𝐮𝐤𝐭𝐢𝐨𝐧𝐬𝐩𝐫𝐨𝐳𝐞𝐬𝐬𝐞 𝐧𝐚𝐜𝐡𝐡𝐚𝐥𝐭𝐢𝐠𝐞𝐫 𝐠𝐞𝐬𝐭𝐚𝐥𝐭𝐞𝐧 𝐮𝐧𝐝 𝐠𝐥𝐞𝐢𝐜𝐡𝐳𝐞𝐢𝐭𝐢𝐠 𝐊𝐨𝐬𝐭𝐞𝐧 𝐬𝐩𝐚𝐫𝐞𝐧?
Produktionsprozesse nachhaltiger gestalten und gleichzeitig die laufenden Kosten senken - was lange wie ein Paradoxon erschien, setzt sich in den Köpfen der Verantwortlichen in den Industrieunternehmen zunehmend als strategische Richtungsentscheidung durch.
Nachhaltigkeit und Kostenoptimierung gehen bei der Betrachtung industrieller Prozesse immer mehr Hand in Hand. Das nachhaltigste Produkt ist in der Regel das mit dem geringsten Material- und Energieeinsatz im Herstellungsprozess. Das spart gleichzeitig Kosten in der Herstellung - im heutigen Entscheiderjargon ein "No-Brainer".
In der Industrie zeigt sich, dass eine effizienzsteigernde Zusatzfunktion oder eine optimierte Auslegung von Produktionsanlagen meist schnell wirtschaftliche Vorteile für den Endproduzenten bringt. Entscheidend ist dabei, als Anlagenbauer den technologischen Fortschritt kontinuierlich bereitzustellen und gleichzeitig den Mehrwert einer höheren Investition aufzeigen zu können.
Dabei gibt es ein einfaches Prinzip in den oft komplexen Amortisationsrechnungen und Nachhaltigkeitsbetrachtungen: Jedes Prozent Materialeinsparung verbessert automatisch die Nachhaltigkeitsbilanz des Endprodukts und senkt gleichzeitig die Kosten für den Materialeinsatz. Was an fossilen Materialien noch benötigt wird, muss langfristig durch Materialien auf Basis nachwachsender Rohstoffe substituiert werden. Je weniger davon benötigt wird, desto günstiger bleibt der Produktionsprozess.
Ein Beispiel im Beschichtungsprozess ist die automatische Regelung der Auftragsmenge im Walzenauftragsverfahren. Sensorsysteme überwachen hier kontinuierlich die aufgetragene Lackmenge und geben die Messwerte in Echtzeit an die Applikationsmaschine zurück. Läuft die Auftragsmenge in eine Richtung, wird die Dosiereinrichtung vollautomatisch so nachgeregelt, dass der Sollwert wieder erreicht wird - die übliche Sicherheitstoleranz nach oben kann eingespart werden. Einsparungen von 10-20% der Gesamtmenge sind hier die Regel und nicht die Ausnahme. Möglich wird dieses Verfahren durch die Entwicklung entsprechender Sensorik und den höheren Automatisierungsgrad der Maschine.
Schwieriger zu überblicken ist oftmals der Kostendeckungspunkt bei Energieeinsparungen. Hier gibt es große Potenziale, aber auch entscheidende Fragen: Produziere ich einen wesentlichen Teil der benötigten Energie kostengünstig selbst oder bin ich auf teuren Energiezukauf mit schwankenden Preisen angewiesen? Steigen eventuell die Kosten für die eingesetzten Materialien, weil durch energiesparende Prozessanpassungen höhere Anforderungen an das Material gestellt werden oder ändern sich Betriebsabläufe, die vorübergehend zu höheren Kosten führen? Ein aktuelles Thema in der Branche ist die Umstellung von Quecksilberdampflampen auf LED-Technik bei der Härtung von UV-vernetzenden Lacksystemen. Das Einsparpotential liegt je nach Anwendung bei bis zu 50 % der bisher benötigten Energie. Allerdings müssen die im Lack verwendeten Photoinitiatoren je nach Anwendung an das veränderte Emissionsspektrum des LED-Moduls angepasst werden, was zu veränderten Lackkosten führen kann. Zudem kann die finale Oberflächenhärte mit den derzeit verfügbaren LED-Wellenlängen nicht erreicht werden. Eine Kombination mit anderen Härtungstechnologien wird notwendig.
Die Bewertung der Energieeinsparung durch Anpassungen im Produktionsprozess kann nur ganzheitlich betrachtet werden und ist für die Hersteller oft eine komplexe Aufgabe. Hier lohnt es sich, Fachleute des Anlagenbauers und des Prozessmateriallieferanten an einen Tisch zu holen. Gemeinsam lässt sich eine lohnende, individuelle Lösung finden.
Einfacher ist die Entscheidungsfindung bei maschinen- und steuerungstechnischen Effizienzverbesserungen, die über viele kleine Stellschrauben in der Gesamtbilanz eine messbare Summe an Energieeinsparung ergeben. Der entsprechende Mehraufwand kann konkret beziffert und den Energieeinsparungen gegenübergestellt werden. Häufig ergibt sich bereits kurzfristig ein Return-on-Invest.
Systeme zur Rückspeisung von Bremsenergie, die effizienteste Generation von Antrieben, das möglichst gezielte An- und Abschalten von Prozessverbrauchern wie beispielsweise UV-LED-Strahlern zur Lackhärtung - richtig umgesetzt verändern solche Verbesserungen nicht den bestehenden Produktionsprozess, sondern senken den Energieverbrauch nachhaltig. Solche Optimierungen auf Basis neuester technologischer Möglichkeiten zu beherrschen, zeichnet einen kompetenten Maschinenbauer aus.
Die meisten technischen Lösungen, die zu einer Optimierung des Material- und Energieeinsatzes führen und damit den gesamten Produktionsprozess nachhaltiger machen, haben eines gemeinsam: Sie erfordern eine entsprechende Investition und kosten damit zunächst Geld. Eine Gesamtbetrachtung führt jedoch in der Regel zu dem Ergebnis, dass sich die Investition in die neue Technik auszahlt und der Produktionsprozess langfristig nachhaltiger UND kostengünstiger wird.
Und so erscheint es geradezu paradox, nicht in nachhaltigere Produktionsprozesse zu investieren, um Kosten zu sparen. - So kann aus einem "no brainer" schnell ein "no brain" werden.
Philip Berger ist bei der Robert Bürkle GmbH verantwortlich für die Anwendungstechnik und befasst sich täglich mit der Optimierung von Oberflächenprozessen in der Holz- und Möbelindustrie. Dabei ist die Nachhaltigkeit eines Produktionsprozesses inzwischen regelmäßig die wichtigste Zielgröße.
Im Technologiezentrum am Bürkle-Stammsitz in Freudenstadt erprobt er mit seinem Team Produktionsprozesse.
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